北京時間12月22日消息，中國觸摸屏網(wǎng)訊， 單片式玻璃(OGS)與面板內(nèi)嵌式(InCell)觸控方案的未來競賽。市場對于觸控面板技術(shù)最有興趣的話題之一，莫過于玻璃式電容與薄膜式電容技術(shù)之間的競爭，并且試圖去回答競爭后可能的勝負(fù)結(jié)果。然而，對于觸控這個新興、尚在發(fā)展中的領(lǐng)域來說，往往未來會是出乎意料的。從過去PDA的時代到早期的觸控手機(jī)，電容式的技術(shù)一度引領(lǐng)風(fēng)騷，而當(dāng)2007年第一代的iphone正式將投射式電容帶進(jìn)智能型手機(jī)應(yīng)用后，到2011年尚不到五年的時間里，投射式電容就即將取代電阻，成為出貨量最大的觸控技術(shù)。同時，即使是投射式電容與電阻仍然維持倍數(shù)的成本差價，依然改變不了這個趨勢。
 
    對于投射式電容的傳感器（touch sensor）結(jié)構(gòu)，下游的品牌有不同的技術(shù)偏好，主要的兩種結(jié)構(gòu)分別是玻璃式電容和薄膜式電容，前者是以一片玻璃作為X/Y感應(yīng)線路基板，線路可以是單面雙層（SITO）重迭或是雙面單層（DITO），后者則是以兩片ITO薄膜來承載感應(yīng)線路。玻璃式電容最主要代表品牌是Apple，而薄膜式電容的領(lǐng)導(dǎo)者是Samsung。正是因?yàn)槠放崎g不同的傳感器結(jié)構(gòu)選擇，而且背后還有不同陣營的觸控模塊供應(yīng)鏈，所以對許多觸控產(chǎn)業(yè)的觀察者來說，猜測這兩個陣營的最終競爭結(jié)果是持續(xù)熱門的話題。

    本文來自：http://www.buckol.com/fixture/news/2011/1222/13095.html

    然而，未來的發(fā)展將會比玻璃與薄膜的孰勝孰敗更為戲劇性，同時在未來1-2年內(nèi)就會更加清楚。現(xiàn)有的外掛式觸控模塊、不論是玻璃或是薄膜式，都必須往單片式玻璃觸控方案（sensor on cover or one glass solution）布局，而玻璃或是薄膜之間的競爭，也將轉(zhuǎn)換成單片式玻璃觸控與面板內(nèi)嵌式觸控（in-cell and on-cell touch）之間的競爭。

單片式玻璃與面板內(nèi)嵌式觸控方案比較
 

傳感器結(jié)構(gòu)的新演進(jìn)

    目前現(xiàn)有的投射式電容絕大多數(shù)是外掛式，“外掛式”指的是以獨(dú)立于面板之外的基板（sensor substrate）來承載觸控感應(yīng)線路（sensor pattern）；此一基板將會與面板作進(jìn)一步地貼合。嚴(yán)格來說，表面玻璃（cover lens）并非觸控模塊的一個必要功能部分，但是由于表面玻璃具有美觀與保護(hù)的功能，幾乎沒有一臺手機(jī)或平板電腦沒有設(shè)計(jì)表面玻璃，因此在一般較非技術(shù)面的看法上，也將之視為整個觸控的一部分。以外掛式結(jié)構(gòu)的堆棧來看，由上到下分別是表面玻璃、感應(yīng)線路基板、顯示面板。貼合方式可以是全貼合或是膠帶邊緣貼合；前者指的是以光學(xué)膠（固態(tài)或液態(tài)）充滿兩個層之間，后者則僅是以膠帶圍繞堆棧層的四個邊緣貼合。

    觸控感應(yīng)線路的基板選擇通常不是玻璃就是薄膜（PET）。玻璃的好處是可以承受較高的制程溫度、耐受性高，也因此在進(jìn)行ITO觸控感應(yīng)層濺鍍時，往往可以有較好的阻抗值。相比之下，薄膜的阻抗值一般就沒有玻璃來得理想；不過薄膜在厚度、重量上卻有著明顯的優(yōu)勢。 感應(yīng)線路基板材料的選擇往往也反映出觸控模塊廠既有的制程與設(shè)備。通常選擇暴力的觸控模塊廠多半以黃光制程來完成感應(yīng)線路，這是由于其制程溫度多半在400℃左右，薄膜材料根本無法承受；不過也有些廠商采用低溫（約140℃）黃光制程與薄膜材料。至于一般采用薄膜的觸控模塊廠，則是以蝕刻（圖案）和印刷（導(dǎo)線）來完成感應(yīng)線路。然而，玻璃材料也可以應(yīng)用于蝕刻印刷的方式，像是目前20吋以上等級的all-in-one PC所需要的傳感器多是以玻璃和此制程來進(jìn)行；這個選擇與當(dāng)前用于觸控傳感器的黃光世代線和需求量有關(guān)。

    由于堆棧的層與層之間需要進(jìn)行貼合，因此觸控模塊的最終成本除了材料成本外，就跟貼合的良率息息相關(guān)，特別是進(jìn)行全貼合的方式。以玻璃式電容來說，需要在表面玻璃與感應(yīng)線路基板之間進(jìn)行一次貼合，而另一次的貼合則是在基板與面板之間。如果為了減少全反射的現(xiàn)象而采用全貼合，那么脫泡與貼合良率的控制就會成為比材料成本更重要的關(guān)鍵；因?yàn)榱悸什患讯�造成的表面玻璃和甚至面板于貼合過程中的消耗、報廢，必然會使得觸控模塊廠的毛利成為負(fù)值。即使對薄膜式電容也是一樣，特別是薄膜式電容由于采用兩層ITO薄膜作為基板的緣故，還比玻璃式電容多了一道貼合程序。目前一線廠在手機(jī)的全貼合已經(jīng)有機(jī)會達(dá)到九成以上的良率，但是對于平板電腦來說，由于面積大、控制不易，所以在面板與基板之間仍多是采用膠帶邊緣貼合的方式。

    因此，若是能夠提高貼合良率、甚至減少貼合次數(shù)，就會成為觸控制程技術(shù)的發(fā)展方向。對真正的最終生產(chǎn)成本而言，這比起基板的材料選擇明顯來得更為重要。目前觸控產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有兩種新技術(shù)正在發(fā)展中，而這兩種技術(shù)的目的均是要取消掉感應(yīng)線路基板的使用；一種是單片式玻璃觸控方案，另一種則是面板內(nèi)嵌式觸控方案。 單片式玻璃觸控方案的發(fā)展來自于原先的觸控模塊廠，而面板內(nèi)嵌式觸控方案自然是來自面板廠。感應(yīng)線路基板的取消并非就沒有了感應(yīng)線路，而是將線路或傳感器整合至其他組件；單片式玻璃觸控是與表面玻璃整合，而面板內(nèi)嵌式觸控則是在面板的上或下層玻璃基板的使用后，貼合次數(shù)也僅剩下一次，也就是表面玻璃和面板之間的貼合。這兩種技術(shù)目前均還未至完全成熟，特別是觸控感應(yīng)線路對來自面板的噪音干擾，以單片式玻璃觸控方案來說，往往需要增加一層阻絕層并加上觸控控制芯片的配合，才有辦法維持既有外掛式觸控模塊的靈敏度。然而，發(fā)展的趨勢已經(jīng)底定，只待成熟后導(dǎo)入，逐年增加的成長率。

沒有了感應(yīng)線路基板以后……

    在既有外掛式觸控模塊的價值鏈中，上下游串聯(lián)雖然復(fù)雜、但是角色分明；包含了表面玻璃加工、光學(xué)膠材料、ITO靶材、銅箔軟扁平電纜、感應(yīng)線路基板（玻璃或薄膜）、模塊貼合、觸控芯片等，一般我們所稱的觸控模塊廠指的就是模塊貼合這一段。當(dāng)觸控模塊廠選擇單片式玻璃觸控方案，企圖將感應(yīng)線路整合到表面玻璃上時，對產(chǎn)業(yè)與價值鏈所產(chǎn)生的影響其實(shí)遠(yuǎn)超過表面上的技術(shù)演進(jìn)。表面玻璃加工跟觸控模塊是完全不同的制程，前者至少包含成形、化學(xué)強(qiáng)化與光學(xué)鍍膜等流程。當(dāng)已經(jīng)加工好的表面玻璃要進(jìn)一步進(jìn)行ITO感應(yīng)線路處理時，原有的黃光制程或是蝕刻印刷產(chǎn)線制程勢必要另做調(diào)整。又或者選擇先以大片強(qiáng)化后的玻璃進(jìn)行感應(yīng)線路處理后再切割成小片，如此將會使原有的強(qiáng)化玻璃強(qiáng)度減少約40％。

    制程的問題終究會隨學(xué)習(xí)曲線與實(shí)踐得到改善或解決。然而當(dāng)一線的觸控模塊廠選擇單片式玻璃觸控方案后，必然也要整合表面玻璃加工這項(xiàng)關(guān)鍵。其中的原因包含有：可以掌控表面玻璃的成本，表面玻璃處理的工法，制程與感應(yīng)線路制程必須進(jìn)行調(diào)整和整合，還有就是長距離的物流運(yùn)送容易對玻璃造成破損。整合表面玻璃加工后，除了可以縮短供應(yīng)鏈時間、提高整合效率外，同時也改變了價值鏈的上下游關(guān)系。

    相比之下，面板內(nèi)嵌式觸控方案在整合上比較單純，主要是牽涉到TFT LCD或AMOLED面板廠內(nèi)部的研發(fā)能力，加上配合的觸控控制芯片商之間的合作，比較沒有牽涉到上下游的問題。面板內(nèi)嵌式觸控方案曾經(jīng)有大量出貨記錄的是on-cell技術(shù)，包含三星SMD（Samsung Mobile Display）和友達(dá)；前者是On-cell AMOLED,后者是On-cell TFT LCD 。而至今還有大量持續(xù)出貨的僅有三星SMD的On-cell AMOLED。早期in-cell 電容技術(shù)在形成觸控感應(yīng)時，必須造成面板上下基板間距的形變，因此比較不適合支持表面玻璃的設(shè)計(jì)。不過機(jī)器提出的in-cell技術(shù)就已經(jīng)克服這個問題，傳感器的布置從基板間距之間或是下層基板上都有面板廠提出，甚至還有置放紅外線光學(xué)傳感器于背光上的設(shè)計(jì)。

    以上這兩種新的技術(shù)多半使用投射式電容原理，所以均可支持多點(diǎn)觸控，同時兩者也都省掉了額外感應(yīng)線路基板的使用，而這對一般僅出貨感應(yīng)線路基板的廠商可不是好消息，包含了尚未線路化的ITO薄膜供貨商和已經(jīng)線路化的玻璃感應(yīng)線路基板供貨商。不過從較完整的觸控相關(guān)產(chǎn)業(yè)上下游關(guān)系來看，這兩種技術(shù)對產(chǎn)業(yè)生態(tài)的影響卻是不盡相同。

    對單片式玻璃觸控方案來說，表面玻璃加工是重要的關(guān)鍵，也同時被整合進(jìn)觸控模塊廠（以兼具觸控感應(yīng)線路基板），但是觸控控制芯片和面板并沒有。而對面板內(nèi)嵌式觸控方案來說，感應(yīng)線路、觸控控制芯片和面板已經(jīng)整合（觸控控制芯片甚至可和面板驅(qū)動芯片進(jìn)一步整合），但是表面玻璃加工并沒有。一般來說，觸控模塊廠應(yīng)該不會進(jìn)一步去整合面板廠，因?yàn)橥顿Y成本實(shí)太高，也不甚有必要。相對地，面板廠是否有需要去整合表面玻璃加工，恐怕也是見仁見智；因?yàn)楸砻娌ＡЪ庸み@個產(chǎn)業(yè)的投資成本對面板廠來說雖然不算什么，但是產(chǎn)業(yè)屬性、人員文化等，均與面板廠的既有情況大異其趣。

單片式玻璃 (OGS) 與面板內(nèi)嵌式 (InCell) 觸控方案價值鏈比較

    單片式玻璃觸控與面板內(nèi)嵌式觸控方案均可以減少貼合次數(shù)、節(jié)省材料成本，同時可以減輕應(yīng)用裝置的重量，而這一點(diǎn)對平板電腦來說尤其重要；而這就是為什么從今年第三季開始，系統(tǒng)廠所接到來自品牌的開發(fā)需求（RFQ, Request for Quotation）有很大比重的情況是，希望導(dǎo)入單片式玻璃觸控方案給2012年的新機(jī)種。除了對價值鏈的影響與整合不同外，這兩種技術(shù)在可預(yù)見的未來也不會是零和競賽；原因乃在于這兩種技術(shù)有其優(yōu)缺點(diǎn)，而且不見得僅是從技術(shù)面上的考慮。
    從表面玻璃的搭配來看，單片式玻璃觸控方案并不容易搭配2.5D或是3D形式的表面玻璃，特別是當(dāng)選擇所謂的“大片制程（sheet type）”后，不容易再進(jìn)行過度復(fù)雜的表面玻璃加工。而對面板內(nèi)嵌式觸控方案來說，因?yàn)楦袘?yīng)線路與表面玻璃無關(guān)，所以原則上表面玻璃的設(shè)計(jì)與搭配會比較自由，就跟外掛式方案一樣。

    從感應(yīng)線路的良率成本看來，面板內(nèi)嵌式觸控方案顯然較高。單片式玻璃觸控方案一旦在感應(yīng)線路過程（sensor patterning）中出現(xiàn)不良品，所產(chǎn)生的損失僅是表面玻璃而已，但是面板內(nèi)嵌式觸控方案就是整塊面板報廢掉。不過若從后續(xù)的模塊制程來看，面板內(nèi)嵌式觸控方案顯然比較省事些，因?yàn)閮H需要貼合表面玻璃就好，觸控控制芯片、銅箔軟扁平電纜和面板的部分都已經(jīng)整合。單片式玻璃觸控方案即使并不需要感應(yīng)線路基板，但是觸控控制芯片、銅箔軟扁平電纜和面板的貼合還是必須的。而相對于外掛式觸控方案來說，這兩種新的結(jié)構(gòu)都只需要一次的貼合即可。

    直觀上來看，面板內(nèi)嵌式觸控方案應(yīng)該會比較占優(yōu)勢，如果面板廠的良率和報價都有相當(dāng)?shù)母偁幜Φ脑挕ｋm然觸控傳感器結(jié)構(gòu)朝向簡化與整合的趨勢已經(jīng)明顯，但實(shí)際上來自品牌考慮的復(fù)雜因素加入后，卻使得這兩種技術(shù)各有千秋。由于手機(jī)等中小尺寸應(yīng)用的客制化需求一直存在，從電子平臺規(guī)格、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、附加功能、面板等，均有來自品牌的特定需求，而且手機(jī)這類消費(fèi)性電子產(chǎn)品的生命周期太短，也會使得客制化中要求與接收要求的雙方有較多業(yè)務(wù)上、而非技術(shù)上的考慮。

    若是采用單片式玻璃觸控方案，品牌對于觸控控制芯片的掌控權(quán)會比較完整，不僅可以選擇合適的觸控控制芯片以求搭配、與終端的操作系統(tǒng)平臺優(yōu)化；也可以因應(yīng)不同的終端機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)作觸控效能的微調(diào)，而且在觸控控制芯片與面板的供貨商選擇上也較為自由，不太容易發(fā)生單一供貨商（single source）的情況。

      若選擇的是面板內(nèi)嵌式觸控方案，往往捆綁在一起的組件包含了重要的面板和觸控控制芯片、甚至可能還會包含面板驅(qū)動芯片，因此從品牌采購的角度來看，單一供貨商的風(fēng)險較高。再從提供面板內(nèi)嵌式觸控方案的面板廠來看，除非品牌可以承諾一定的出貨量，否則面板廠未必愿意進(jìn)行客制化，而多半會希望品牌可以直接采納面板廠所提出的整套方案，然而面板廠選用的觸控控制芯片卻未必能夠?yàn)槠放扑�接受、認(rèn)證。而對一線的觸控控制芯片供貨商來說，若是沒有品牌的支持和背書，他們也未必愿意和面板廠進(jìn)行合作開發(fā)；更何況面板廠為了扶持自己的供應(yīng)鏈，也許一開始選用這些一線的觸控控制芯片供貨商，但最后往往可能傾向采用相關(guān)企業(yè)的觸控控制芯片方案，特別是來自面板廠相關(guān)的驅(qū)動芯片供貨商。

    從以上的分析來看，單片式玻璃與面板內(nèi)嵌式觸控方案的競爭，在可以預(yù)見的未來也絕對不會是零和競賽，就跟玻璃式與薄膜式電容一樣；而且品牌將具有一定主導(dǎo)力量，而不會是面板廠。 以目前的情況來看，面板內(nèi)嵌式觸控方案其實(shí)最適合的品牌就是Apple和Samsung；前者的機(jī)種少樣多量，非常適合客制化，后者雖然多樣多量，但是有自家的面板廠力挺，對于方案的選擇和客制化都會比較容易進(jìn)行。

    而其他多樣少量的品牌就比較缺乏跟面板廠談判的籌碼，因此往往會照單全收。所以以這種情況來看，面板內(nèi)嵌式觸控方案的定位可能就會兩極化；一方面會是某些品牌的客制化，定位在高階機(jī)種使用，并且強(qiáng)調(diào)輕薄，而另一方面可能是多個多樣少量的品牌一起采用來自面板廠，較不客制化，成本相對較低的整套方案，應(yīng)用于他們的中低階機(jī)種。至于這些多樣少量的品牌為了尋求高階機(jī)種的規(guī)格差異化，就可以選擇單片式玻璃觸控方案或是繼續(xù)采用一般的外掛式。
 
    再者，表面上單片式玻璃與面板內(nèi)嵌式觸控方案是處于競爭的關(guān)系，但實(shí)際業(yè)務(wù)上對面板廠和觸控模塊廠來說卻未必。未來有可能發(fā)生的情況是，品牌采用面板內(nèi)嵌式觸控方案，而觸控模塊廠承接后續(xù)表面玻璃貼合的業(yè)務(wù)。或者，品牌采用單片式玻璃觸控方案，面板廠繼續(xù)出貨一般的面板給觸控模塊廠作貼合。也因此，未來絕對不是零和競賽。不過對觸控模塊廠來說，這個下一代傳感器結(jié)構(gòu)趨勢的演變，影響的確相當(dāng)深遠(yuǎn)，一方面必須跨入表面玻璃加工，提高貼合良率以鞏固毛利率，二方面來自面板廠的面板內(nèi)嵌式觸控方案卻也可能影響未來的營業(yè)額；因?yàn)橐酝�的報價可以包含觸控感應(yīng)線路與芯片的部分，未來可能減少為表面玻璃與貼合。

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